高二物理电路ppt

电磁振荡的产生
02
2.振荡电路的工作原理
电流I
正向放电
正向充电
反向放电
反向充电
+
+
-
-
+
-
-
+
+
-
0
t
电容器
电量Q 0
t
电磁振荡的图象分析
电磁振荡中的能量变化
02
i
0
T
4
T
2
3T
2
时
间
t
T
t
0
0
T
4
T
2
3T
2
T t
E
0
T
4
T
2
3T
2
T t
Q
T
4
T
2
3T
2
T
0
T
4
T
2
3T
2
Tt
电
流
I
零
电
量
Q
零
最大
②电场能（或磁场能）完成两次周期性变化。
课堂总结
放电
LC振荡电路
振荡过程
充电
电
磁
振
荡
周期 T
描述物理量
频率
2 LC
f
1
2 LC
巩固提升
1.(振荡电路的各物理量的变化)下图为某时刻LC振荡电路中电容器电场
的方向和电流的方向,则下列说法正确的是(
)
A.电容器正在放电
B.电感线圈的磁场能正在减少
能最大,磁场能最小.
②放电完毕:电场能向磁场能转化完毕,磁场
能最大,电场能最小.

Uห้องสมุดไป่ตู้
Ug
UR
V
Ig Rg R
U
七、电流表
例2.有一个电流表G，内阻Rg=25Ω，满偏电流Ig=3mA。要把 把它改装为量程为0～0.6A的电流表，要并联多大的电阻？ 改装后的电流表内阻多大？
U
I
Ig Rg
IR R
I
A
U
小结
1）若要将电流表G改装成一个量程为 Ug的n倍的电压表V，需要串联电阻
的阻值为
于流过 Rx 的真实电流 I，电压表并联在电流表和 Rx 串联
本 电路的两端，故电压表读数 U′大于 Rx 两端的真实电压
学 案 栏
U，所以 Rx 的测量值 Rx′＝UI′′大于真实值 Rx＝UI ，故 A
目
开 关
对．
Rx 的真实值为：Rx＝UI ＝U′－I′I′RA＝10－00..11×0.2 Ω＝
目 开
C．当 a、b 两端接通测试电源时，c、d 两端的电压为 80 V
关
D．当 c、d 两端接通测试电源时，a、b 两端的电压为 80 V
解析 当 c、d 端短路时，等效电路如图甲所示，R123＝ R1＋RR2＋2RR3 3＝40 Ω，同理可知当 a、b 端短路时，R213＝ R2＋RR1＋1RR3 3＝128 Ω，选项 A 正确，选项 B 错误．
自我·检测区
学案4
1．电阻 R1 与 R2 并联在电路中，通过 R1 与 R2 的电流之比
本
为 1∶2，则当 R1 与 R2 串联后接入电路中时，R1 与 R2
学 案
两端电压之比 U1∶U2 为
( B)
栏 目
A．1∶2
B．2∶1
开 关
C．1∶4

U]+3msin[3(t–T/3)+3
]
=U1msin(t–120°+1 )+ U3msin(3t+3 ) + U5msin(5t–240°+5 )+
uC(t)=U1msin(t–240°+1 )+ + U5msin(5t–120°+5
U)+3msin(3t+3
)
1、基波电源作用于电路
•
uA1(t)=U1msin(t+1)
Ul= U21l+U25l+ •••
= 3 U21ph+U25ph+U27ph+ •••
Ul< 3 Uph (2) 连接
由KCL和对称性
•
•
•
IA3q= IB3q = IC3q =0
•
•
I3q=
3U3Aq 3Z3q
•
IA3q
Z3q
•
UC3q
-
+
+•
-UA3q
I•3q
Z3q
•
IB3q
Z3q
-
+
U• B3q
不含常数项和偶次谐波项
I•11= –I•21= 3.54–45
=200rad/s的电源作用
I•32=0
I•12=
–I•22=
250 –500 10+j35
106
P11=125W
I• 12
10 j20
+
-250 –j200
•
I32
I• 22
- 60
j20
+ 500

电路的极化反转过程
极化反转基本过程 极化反转的唯象理论 极化反转和疲劳
1
实验方法
研究极化反转的基本电路如下图所示。 其中FE（ferroelectrics）代表所研究的铁 电体， S（signal source）是信号源，提 供方脉冲或三角脉冲。极化强度P反转时， 流过电阻R的电流为i。i作为时间的函数可 用示
d
t ts
是一个无量纲的量，它依赖于反转脉冲的形状， 称为形状因子。反转脉冲程指数衰减时，f=0.43， 是矩形波时，f=1。
上式表明，只要形状因子保持恒定，则测量最大 反转电流imax与反转时间ts是等效的。
7
图（5.17）所示曲线A下的面积减去曲线B下 的面积等于极化反转所提供的电荷，其值为 2APs，A是与极化强度垂直的电极面积。由 此可得到自发极化强度的大小。
这种方法要求样品的电导很小，否则传导电 流将掩盖位移电流，使测量无法进行。当电 导率较大时，可用例如热电方法测量施加电 场后的剩余极化强度来研究极化反转。
8
极化反转的基本过程
在大量实验的基础上，明确了极化反转的过 程有下列几个主要阶段组成： （1）新畴成核 nucleation （2）畴的纵向长大 forward growth （3）畴的横向长大 side growth （4）畴的合并 merge
n E1.4 , (5.50)
12
4
5
重要的测得量是反转时间ts，最大反转电流 imax，达到imax的时间tmax，以及反转脉冲得 形状。但是其中ts与imax不是相互独立的。 令开始施加电场的时间为t=0，则由位移电
流表达式可得
2Ps idt imaxtsf
0
（5.48）
6
2Ps idt imaxtsf

电功
电功率
额定功率 和实际功率
1.定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的
功，简称电功，通常也说成是电流所做的功。
2.公式：W UI t
I U R
W
I 2 Rt
U2 R
t
任意电路
纯电阻电路
3.单位：焦耳(J)，常用单位千瓦时( kw h )
“千瓦时”就是日常生活中的“度”。
1kw h 3.6106 J
4.物理意义:电功是电能转化为
电 能
其他形式能的量度。 表
电功
电功率
额定功率 和实际功率
某同学发现家里的电炖锅 上有两个档位，分别是快炖和 慢炖，这两个档位的本质区别 是什么呢？这位同学说两个档 位的电功不同，这种说法正确 吗？
区别：反映电流做功快慢不同
电功率
1.定义:单位时间内电流所做的功叫做电功率。
电流通过线圈时要发热；P热＝I2r 4．功率关系：P总＝P出＋P热 5．电动机的效率： P出 100%
P总
认识 电动机
课本例题
巩固练习
公式总结
【例1】.一个电动机，线圈电阻是 0.4 ，当它两端所加的 电压为 220 V时，通过的电流是 5 A。这台电动机每分钟所 做的机械功有多少?
解:据能量守恒定律得: IUt = I2Rt +W
问题2：电流做功怎样理解？或者说电流做功的本质是什么？ 答：电流做功的本质是导体中有恒定电场，自由电荷在静
电力作用下定向移动，这个静电力在做功。
问题3：电流做功时能量是怎样转化的？ 答：静电力对自由电荷做正功，电荷的电势能（其实电势
能就是平时我们说的电能）减少，其他形式的能增加。
电功
电功率
额定功率 和实际功率

2．电功率：单位时间内电流所做的功叫做电功率． ．电功率：单位时间内电流所做的功叫做电功率．
W P= =UI t
（１）一段电路上的电功率P等于这段电路两 一段电路上的电功率 等于这段电路两 端的电压U和电路中电流 的乘积． 和电路中电流I的乘积 端的电压 和电路中电流 的乘积． （２）电功率表示电流做功的快 慢． 单位：在国际单位制中是瓦（ ）， ），常 （３）单位：在国际单位制中是瓦（W），常 用单位还有毫瓦（ ），千瓦 用单位还有毫瓦（mW），千瓦（kW）． ），千瓦（ ）． 1kW＝103W＝106mW ＝ ＝
学习目标： 学习目标：
、理解电功的内涵，能够从静电学 理解电功的内涵， 的角度推导电功的表达式 2、理解电功率和热功率的区别 、 1. 知道电功是指电场力对自由电荷所做的功， 知道电功是指电场力对自由电荷所做的功， 3、能够从能量守恒的角度计算复杂 、 用电器的能量转化问题 做功的过程是电能转化为其他形式能量的过程。 做功的过程是电能转化为其他形式能量的过程。
电功与电热的关系
纯电阻电路 欧姆定律适用
I2Rt=Q=W= UIt =U2t/R =I2Rt 非纯电阻电路 欧姆定律不适用
UIt=W>Q=I2Rt
例：
一台电风扇的额定电压220V,正常工作时 正常工作时 一台电风扇的额定电压 电流0.5A,电阻为８欧姆； 电阻为８ 电流 电阻为 欧姆； 通电一分钟，电流做了多少功， 问：１、通电一分钟，电流做了多少功， 有多少电能发生转化？ 有多少电能发生转化？ 通电一分钟产生了多少的热量？ ２、通电一分钟产生了多少的热量？ 思考：其他的能量到那里去了？ 思考：其他的能量到那里去了？
练习2．在某段电路中，其两端电压为U， 练习 ．在某段电路中，其两端电压为 ，通过的 电流为I， 通电时间为t， 该段电路中的电阻为R， 电流为 ， 通电时间为 ， 该段电路中的电阻为 ， 则关于这段电路中电功率和热功率的关系， 则关于这段电路中电功率和热功率的关系，下列结 论正确的是（ 论正确的是（ ） A．电功率一定为 ，热功率一定为 I 2 R ．电功率一定为UI， B．电功率可能小于热功率 ． C． 若这段电路为纯电阻电路 ， 则电功率等于热 ． 若这段电路为纯电阻电路， 功率 D． 若这段电路为非纯电阻电路 ， 则电功率大于 ． 若这段电路为非纯电阻电路， 热功率

9.7.3 三点式LC振荡电路
1. 三点式LC并联电路 仍然由LC并联谐振电路构成选频网络 中间端的瞬时电位一定在首、尾端 电位之间。
三点的相位关系 A. 若中间点交流接地，则首端与尾端 相位相反。 B. 若首端或尾端交流接地，则其他两 端相位相同。
9.7.3 三点式LC振荡电路
2. 电感三点式振荡电路
斜率随vGS不
同而变化
AV 3
AV FV 1 稳幅
vGS=0V -1V -2V -3V
vDS
9.7.1 LC选频放大电路
等效损耗电阻
1. 并联谐振回路
1 (R jL)
Z
jC 1 R jL
jC
一般有 R L 则
L
Z
C
R j(L
1 LC
时，电路谐振。 0
1 为谐振频率
LC
谐振时
阻抗最大，且为纯阻性
Z0
L RC
Q0 L
Q
0C
其中 Q 0 L 1 1 L 为品质因数
R 0 RC R C
同时有 Ic Q Is
即 Ic IL Is
9.7.1 LC选频放大电路
阻抗频率响应
（a）幅频响应
（b）相频响应
9.7.1 LC选频放大电路
2. 选频放大电路
9.7.2 变压器反馈式LC振荡电路 （定性分析）
LC正弦波振荡电路
LC正弦波振荡电路
LC选频放大电路 变压器反馈式LC振荡电路 三点式LC振荡电路 石英晶体振荡电路
4. 稳幅措施
采用非线性元件
场效应管（JFET）
D 、R4 、C3 整流滤波
T 压控电阻
AV
1
Rp3 R3 RDS

n个变量可以有2n个组合， 一般按二进制的顺序，输出与 输入状态一一对应，列出所有 可能的状态。
•逻辑代数 逻辑代数又称开关代数或布尔代数，它是按一定逻 辑规律进行运算的代数，是分析和设计逻辑电路的基本工具和 理论基础。
•逻辑代数与普通代数的相同之处都是用字母来表示变量和函 数。
•逻辑代数与普通代数的区别：变量和函数的取值不同。
10 01
1 • 1=1
§ 1.6 逻辑函数的表示法
真值表：将输入、输出的所有可能 状态 一一对应地列出。
设A、B、C为输入变量，F为输出变量。
A
B
C
F
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
数字电路领域的前沿问题
多值逻辑 模糊逻辑 计算机辅助逻辑设计 集成电路设计自动化 可编程逻辑设计 数字系统与模拟系统的混合设计 逻辑电路的故障诊断，等等
电路中几种常用的 逻辑关系逻辑
电路中几种常用的逻辑关系逻辑
“与”、“或”、“非”是三种基本的 逻辑关系，任何其它的逻辑关系都可以以 它们为基础表示。
与非：条件
A、B、C都具 备，则F 不发 生。
A
F A•B•C
B C
&F
目录
数字逻辑基础 逻辑门电路 组合逻辑电路的分析与设计 常用组合逻辑功能器件 触发器 常用时序逻辑功能器件 半导体存储器和可编程逻辑器件 脉冲波形的产生与变换 数模与模数转换器

IC
I B
IC IB 电流分配关系 IE IB IC ( 1)IB
4、三极管的指数模型
VBE
I E I EBSe VT
IEBS为发射结的反向饱和电流
相应的集电极电流
VBE
VBE
IC IE IEB
VB E
指数模型： IC IS e VT
1、输入特性: iB f (vBE ) vCE常数
vCE=0V
80
集电结 正偏，饱
60
和状态
40
20
vCE =1V
iB(A)
vCE 10V
集电结反偏，收集 发射区电子多，基 区复合少---基区宽
度调制效应
0.4 0.8
vBE(V)
曲线略上翘（基区宽度调制效应）
(略）
IC
VB E
I S e VT
1
VCE VA
VA为厄尔利电压 （Early Voltage）
三极管及其放大电路
三极管及其放大电路
双极型三极管
NPN型
集电极
C
N
B
P
基极
N
E
发射极
集电区： 面积较大
基区：较薄，
掺杂浓度低 B
基极
发射区： 掺杂浓度较高
PNP型
集电极
C
P N P
E
发射极
结构
C 集电极
集电结
N
B
P
基极
N
发射结
E
发射极
C
C
N
B
P
N
P
B
N
P
E
E
C * 三极管的符号 C
B
B
E NPN型三极管

交变电流中的电容和电感
自感 系数 很小
电 容 很 小
L对高频的阻碍作用 C对高频的旁路作用
PPT教学课件
谢谢观看
Thank You For Watching
2021/02/25
14
通交流 隔直流
通高频 阻低频
R得到的是低频成分
课堂讲义
交变电流中的电容和电感
针对训练 如图所示的电路中，正弦交流 电源电压的有效值为220 V，则关于交流电 压表的示数，以下说法中正确的是( ) A．等于220 V B．大于220 V C．小于220 V D．等于零
交变电流能通过电容器，但也受到阻碍作用 电压表测的是电阻两端的电压
高频扼流圈比低频扼流圈 自感系数小
课堂讲义
交变电流中的电容和电感
针对训练 如图所示，输入端 ab的输入电压既有直流成分， 又有交流成分，以下说法中正 确的是(L的直流电阻与R相 同)( ) A．直流成分只能从L通过 B．交流成分只能从R通过 C．通过R的既有直流成分又有 交流成分 D．通过L的交流成分比通过R 的交流成分必定要少
交变电流中的电容和电感
一、理解电感器对交变电流的阻碍作用
1．高频扼流圈
高频扼流圈的自感系数很小，只对高频交变电流有较大的阻碍 作用，对低频交变电流的阻碍作用较小，对直流的阻碍作用更 小．它具有“通直流，通低频、阻高频”的作用．
2．低频扼圈
低频扼流圈的自感系数很大，即使交流的频率较低，它产生的 感抗也很大．它具有“通直流，阻交流”的作用．
高中物理·选修3-2·鲁科版
第三章 交变电流
第四讲 交流电路中的电容和电感
目标定位
交变电流中的电容和电感
1 理 通解过楞实次验定了律解的内电容容，、并电应感用楞对次交定变律电判流定感的应阻电碍流，的能方向够.分 析简单电路中的电容、电感的作用

数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
2.定义式：
E
W q
（W：非静电力做的功
q：电荷量） 标量
3.单位： 伏特（V） 1 V=1 J/C 4.物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电势能本领的 大小。 5.特点:由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积和外电 路均无关。
问 路端电压与负载的关系 题
为什么多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗？
电路中电源电动势E和内阻r是一定的，根据
“越并越小”，路端总电阻减少。
根据 I E 电流增加。
Rr
再根据U=E－Ir 可知，路端电压减少，所以变暗。 为什么路端电压，不通过U=IR 来判断呢？
练 习 1.在如图所示的电路中，电源的电动势为1.5V，内阻为0.12Ω，外电路的
【正确答案】AD
问 闭合电路中的动态分析 题
1.动态电路的特点
断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增
大或减小，导致电路电压、电流、功率等的变化。
2.电路动态分析的两种常用方法
(1)程序法： R局
增大 减小
增大 → R总 减小
减小 → I总
增大
→
增大 U总
减小
→
U分 I分
(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动 变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论。
R
R增大时电 源效率提高
思 闭合电路中的功率和效率 考
输出功率：P出=P- P内=IE- I2r=I U外= I2 R外
5.电源最大输出功率：
P出 IU
I2R
E2R (R r)2
(R
E2 r)2
4r

R5
d
R5为桥支路,其余4条 为桥臂
R4
R3
b
a
R1
c
R2
R2
a
c
d
R5
R1
R5
R4
R4
R3
b
d
b
R3
4-5 平衡电桥电路，三端线性电阻网络的Y-Δ等效变换
（2）如何求端口的等效电阻？ 2-6-1 平衡电桥电路
1、平衡条件
R1R3=R2R4 ucd=0，icd= ucd/R5=0
2、端口的等效电阻
1 u 10A
1
-将a、bຫໍສະໝຸດ c短接a+-
10V
- -10V+ b
10V
1
+
2 c +
1 u 10A
1
-
a
cb
1
+
2 1
1 u 10A
-
+
5/3 1 u 10A
-
-
10
- u1 + + 2u1-
对中间支路
u=3i1+2u1 = 3i1+2×(–2i1) = – i1
+i
u
10
-
–1 2
+i
u
–2.5
-
N1
i
+
u
-
N2
i
+
u
-
N1与N2端口处的u-i关系完全相同。从而它们对连接到其上的同 一外部电路的作用效果相同。
戴维南电路与诺顿电路的等效变换
i
+
-us
+ iS=Us/RS，RP=RS

由两片CT74LS290构成的二十三进制计数器 （290进行模10计数，两片组合可以进行模 100计数，若要实现模23计数，需要通过置数 法和置零法。 ）
UCC 8
电压 控制端
5
高电平 触发端
6
低电平 触发端
2
5KΩ
VA
5KΩ
VB
+ C1+
+C2+
5KΩபைடு நூலகம்
放电端 7 放电管 T
调转
1 分压器
地
比较器
.1 555定时器的结构及工作原理
1.分压器：由三个等值电阻构成 2.比较器：由电压比较器C1和C2构成 3.R-S触发器 4.放电开关管T
例：已知 VCC 20V，RL 8，Av1 10, Ui 1 V, (2)最大输出功率为多大？三极管的极限参数如何确定？
解:(2)
Uom VCC 20V
精密整流与绝对值运算电路
2、绝对值运算电路精密整流电路
uI 0时，uO uI。
uI 0时，uO uI。
uO uI
uuOO11
2uI 0
(uI 0) (uI 0)
uO
uO1 uI
全波整流
二倍频三角波
555定时器是一种将模拟电路和数字电路集成 于一体的电子器件。用它可以构成单稳态触发器、 多谐振荡器和施密特触发器等多种电路。 555定 时器在工业控制、定时、检测、报警等方面有广 泛应用。
1 0
1 0
5KΩ
1/3 UCC
不允许
Pom
VC2C 2RL
25W
PCM 0.2Pom 5W
ICM
VCC RL
2.5A
U(BR)CEO 2VCC 40V

利用图象求解物理量
根据图象中的数学关系式，可以求解相关物理量的数值，如通过B-t图象求解磁感应强度 的变化率，进而求解感应电动势和感应电流。
利用图象分析电路
结合电路图和相关物理量的图象，可以分析电磁感应过程中电路的工作状态，如判断电路 中的电流方向、计算电路中的功率等。
典型图象案例分析
案例一
B-t图象与Φ-t图象的结合应用。通过分析B-t图象确定磁感应强度的变化率，进而求解感应电动势；再结合Φ-t图象分 析磁通量的变化情况，判断感应电流的方向。
案例二
E-t图象与i-t图象的综合应用。通过观察E-t图象和i-t图象的形状和变化趋势，分析电磁感应过程中电动势和电流的变 化情况；再结合电路图和相关物理量的数值关系，求解电路中的功率等参数。
案例三
利用图象解决复杂电磁感应问题。对于涉及多个物理量、多个过程的复杂电磁感应问题，可以通过绘制 相关物理量的图象来辅助分析，将复杂问题简化为直观的图形问题，提高解题效率。
多做练习题
通过大量的练习可以加深对知识 点的理解和记忆，提高解题能力 和思维水平。建议同学们在学习 过程中多做一些有针对性的练习 题，逐步提高自己的解题能力。
注重思维方法的培养
电磁感应中的电路和图象问题往 往比较复杂，需要同学们具备一 定的思维能力和分析问题的能力 。因此，在学习过程中要注重思 维方法的培养，学会运用所学知 识去分析和解决问题。
XX
PART 03
图象在电磁感应中作用
REPORTING
图象类型及特点
01
B-t图象
表示磁感应强度B随时间t变化的图象。根据图象可以确定磁感应强度的
变化率，进而求解感应电动势和感应电流。
02
Φ-t图象
表示磁通量Φ随时间t变化的图象。通过图象可以分析磁通量的变化率